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In der Maschinen-Industrie gibt es ein weites Spektrum unterschiedlicher Betriebe. Die Gründe liegen in unterschiedlichen Betriebsgrößen, -strukturen und Betriebszeiten (Schichtbetrieb), der im Betrieb vorhandenen Verarbeitungsstufen (Fertigungstiefe), Produktionsanlagen, Produktionsarten, verschiedenem Mechanisierungsgrad, usw. Durch die sehr weite Palette an Bearbeitungsmethoden und deren Kombinationen entsteht ein sehr inhomogenes Bild der Energieverwendung in der Branche.

Dennoch gibt es eine Reihe gemeinsamer Merkmale, die eine allgemeine Gültigkeit besitzen, die vom Bayerischen Landesamt für Umweltschutz ermittelt wurden:

• Der Strombedarf ist stark geprägt durch elektrische Antriebe unterschiedlicher Art und Größe in einer Vielzahl von Anwendungen, die von der mechanischen Bearbeitung der Werkstücke über Montagewerkzeuge bis zu Hilfsantrieben bei der Lagerung, Förderung und Handhabung reichen.
      
• Je nach Anwendungsfall herrscht punktuell ein hoher Bedarf an Prozesswärme für die unterschiedlichen Verfahren der Metallbearbeitung (Schweißen, Löten, Warmumformung ...) und Oberflächenbehandlung (Reinigungsbäder, Galvanik, Lackierung, Trocknung usw.) Die eingesetzten Energieträger sind teils stark prozess-spzifisch (z.B. Schweißen, Brennschneiden), teils kann die Prozesswärmeversorung aber auch durch weitverbreitete übliche Verfahren erfolgen (Warmwasser-Kessel, direktbefeuerte Lufterhitzer ...). Insbesondere bei niedrigen Anwendungstemperaturen ist die Abwärmenutzung hier eine sinnvolle Option.
     
• Der Raumwärmebedarf ist oft innerhalb des Betriebes räumlich sehr inhomogen, da in einigen Betriebsbereichen hohe innere Wärmelasten anfallen (durch Produktionsmaschinen, Öfen, Trocknungsanalgen, usw.), die in anderen Bereichen dagegen sehr gering sind, weshalb dort mehr geheizt wreden muss.
     
• Druckluft ist ein wichtiger Energieträger für sehr viele Produktionsanlagen und Montagewerkzeuge. Da die Druckluft ein sehr kostenintensiver Energieträger ist, sollte daher der Erzeugung, Verteilung und Anwendung von Druckluft besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, besonders auchden Leckageverlusten. Leckageraten von 30 bis 50 % sind oft anzutreffen.
     
• Es fallen bereichsweise große Abluftmengen an, die z.B. mit Schweißrauch belastet sind. Wenn im Betrieb lösemittelhaltige Lacke eingesetzt werden, so ist oft eine Anlage zur Behandlung der belasteten Abluft erforderlich. Die Wärme aus einer thermischen Nachverbrennungsanlage kann meist ortsnah verwendet werden, z.B. für die Erwärmung der Trockenluft in der Lackieranlage.

    
Energiekennzahlen

 
Energieverbrauchsschwerpunkte :

• Strom
      
  - Büro, Beleuchtung 6 %; Bandbreite (3,0 - 23,00)
  - Mechanische Fertigung 43 %; Bandbreite (20,0 - 54,00)
  - Thermische Fertigung 27 %; Bandbreite (7,0 - 50,00)
  - Oberflächenbehandlung 12 %; Bandbreite (5,0 - 30,00)
  - Kompressor, Heizung 13 %; Bandbreite (7,0 - 17,00)
     
• Erdgas, Heizöl leicht, Sonstige
     
  - Heizzentrale 62%; Bandbreite (48,0 - 91,00)
  - Örtlicher Brenner 34 %; Bandbreite (9,0 - 42,00)
  - Interner Transport 4 %; Bandbreite (0,0 - 33,00)

    
Einsparpotentiale und Wirtschaftlichkeit (www.wko.at)
  

      
Empfehlungen für Energieeinsparmöglichkeiten:

  
Druckluft
   
Ein Schwerpunkt der Energieverwendung in der Maschinenbauindustrie liegt sicherlich in der Druckluftversorgung. Dieser Bereich kann im Maschinenbau über 10 % der Stromkosten verursachen. Gerade dieser Bereich wird häufig vernachlässigt. Leckageraten von 30 bis 50 % mit den entsprechenden Mehrkosten sind keine Seltenheit. Es gibt sehr einfache Verfahren, in kurzer Zeit die Leckageraten des Druckluftsystems zu überprüfen. Zu achten ist u.a. auch auf das richtige Druckniveau, die richtige Auslegung der Kompressoren und Leitungen, die geeigneten Ansaugbedingungen für Frischluft und eine auf die genauen Anforderungen angepasste Aufbereitung der Druckluft.

Lüftungsanlagen
  
Anlagen zur Be- und Entlüftung haben in der Industrie einen Anteil von über 10 % am Energieverbrauch, gleichzeitig bestehen hier mit die größten Einsparpotenziale. Die wesentlichen Ansatzpunkte sind hier die Orientierung am tatsächlichen Bedarf (Betriebsdauer und Dimensionierung der
Anlagen), die Ausführung der Anlagen (Rohrführung, Rohrbeschaffenheit) sowie die geometrische Anordnung der Luftführung. Beispielsweise kann durch dezentrale Absaugung schadstoffbelasteter Abluft direkt am Entstehungsort häufig der Lüftungsbedarf durch eine große Hallenlüftungsanlage deutlich reduziert werden.

Elektromotoren
  
In der Industrie entfallen mehr als 2/3 des Strombedarfs auf elektrische Antriebe. Mehr als 90% der Kosten eines Elektromotors sind Stromkosten, während die Anschaffungskosten weniger als 10 % betragen. Da bei Elektromotoren z.T. erhebliche Unterschiede beim Antriebs-Wirkungsgrad bestehen,
sind hier Energie- und Kostensparpotenziale verborgen. Sinnvollerweise schon bei der Auswahl der Motoren bei der Beschaffung (bzw. durch entsprechende Vorgaben an Anlagenlieferanten) kann durch geringe Mehrinvestition in einen Antrieb einer höheren Effizienzklasse (eff1oder eff2) deutliche
Stromeinsparungen erzielt werden. Besondere Bedeutung kommt auch der Verwendung von Drehzahl-geregelten Antrieben zu. Allein durch die konsequente Verwendung von energieeffizienten Motoren und Drehzahlregelung ließen sich nach Berechnungen des ZVEI ca. 10 % des gesamten Industriestromverbrauchs einsparen.

Beheizung und Wärmedämmung
  
In zahlreichen Betrieben wird ein großer Teil der Energie für Heizzwecke verbraucht. Durch Wärmedämmung von Anlagen und Gebäuden können erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden. Diese Maßnahmen weisen zwar häufig relativ lange Amortisationszeiten auf, aufgrund der hohen und produktunabhängigen Nutzungsdauer sind diese Maßnahmen dennoch häufig auch wirtschaftlich mit hoher interner Verzinsung. Bei Heizungsanlagen sollte das geforderte Temperaturniveau kritisch überprüft werden. Brauchen einzelne Verbraucher besonders hohe Temperaturen, ist ggf. ein örtliches Nachheizen sinnvoll. Verteilungsnetze mit Dampf als Energieträger können oft energieeffizienter mit Heißwasser betrieben werden. Heizkessel sollten nicht überdimensioniert werden und nach Möglichkeit sollte die Verbrennungsluft vorgewärmt werden. Heizgeräte sollten immer, am besten automatisch, regelbar sein.

Kühlung/Klimatisierung
  
Bei Kühlbedarf an Produktionsanlagen sind die geforderten Temperaturniveaus kritisch zu überprüfen. Manchmal ist es besser, einen Prozess vom allgemeinen Kältenetz abzukoppeln, als das ganze Netz auf besonderes niedrigem Temperaturniveau zu betreiben. Prozesskälte sollte möglichst nicht mit Kältemaschinen, sondern mit Kühltürmen oder Grundwasserkühlung erzeugt werden. Bei Raumkühlung und Klimatisierung ist v.a. darauf zu achten, Wärmequellen aus den Räumen zu beseitigen und Fenster geschlossen zu halten.

Beleuchtung
 
Die Beleuchtung ist ein oft unterschätzter Beitrag zum elektrischen Energieverbrauch. Gerade in weniger energieintensiven Betrieben kann der Lichtstromverbrauch einen Anteil von 10% und mehr erreichen. Ansatzpunkte sind hier zum einen der Beleuchtungswirkungsgrad des Lichtsystems
(Leuchtmittel, Reflektoren, Lichtverteilung) sowie die geometrische Anordung im zu beleuchtenden Raum (Höhe, Entfernung, Abschattung). Zum anderen ermöglichen Systeme zur Lichtsteuerung / Lichtregelung die Anpassung der Beleuchtungsstärke und -dauer an den tatsächlichen Bedarf, z.B. durch Zeitsteuerung, Anwesenheitssensoren, Helligkeitsregelung.

Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt, Bürgermeister-Ulrich-Straße 160, 86179 Augsburg,
http://www.bayern.de/lfu/luft/veroeffentlich/umweltforsch/umweltforsch.htm#energieverwendung

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Technisch machbar - wirtschaftlich sinnvoll?

Die Beratung der EnergieAgentur.NRW betrachtet grob die Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen, ersetzt aber keine Detailplanung. Wird diese gewünscht, können die Berater fachkompetente Architektur- Consulting-, Ingenieurbüros oder Handwerksunternehmen benennen. Die Beratung ist für das Unternehmen unentgeltlich und neutral. Voraussetzung ist ein Standort in NRW.